Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 226-238
Особенности распределения концентрации хлорофилла а у восточного побережья Камчатки осенью 2020 года по спутниковым данным
Ж.Р. Цхай
1 , Г.В. Шевченко
1, 2 1 Сахалинский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии, Южно-Сахалинск, Россия
2 Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, Россия
Одобрена к печати: 11.02.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-226-238
Анализ многолетних данных (2002–2020), полученных со спектрорадиометра MODIS, показал, что сезонное увеличение концентрации хлорофилла а у юго-восточного побережья п-ова Камчатка в сентябре – октябре является типичным для этого района. Однако развитие фитопланктона на данной акватории в конце сентября – начале октября 2020 г. было весьма активным, содержание пигмента в несколько раз превышало средние многолетние показатели, в том числе в Авачинском и Кроноцком заливах. Высокие концентрации вещества отмечены не только в прибрежных участках с интенсивным речным стоком, но также в районах шельфа и материкового склона на удалении от берега до 100 км. Вероятной причиной этого явления стало поступление биогенных элементов из более глубоких слоёв в результате ветроволнового перемешивания, обусловленного прохождением над изучаемым районом трёх глубоких циклонов в период с 19 сентября по 7 октября 2020 г. При оценке термических условий было установлено, что в осенний период 2020 г. у берегов Камчатки наблюдались значительные положительные аномалии температуры воды. Тем не менее высокие концентрации хлорофилла а в этом районе фиксировались неоднократно, например в октябре 2018 и 2019 гг. при нормальных температурных условиях. Таким образом, осенью корреляция между вариациями температуры воды и содержанием пигмента в Авачинском и Кроноцком заливах выражена слабо. Во временной функции первой моды разложения по ЕОФ определены два сезонных пика активной фотосинтетической деятельности — в мае и октябре. С 2016 г. осеннее размножение фитопланктона обильнее весеннего. В пространственном распределении первой моды выделены прибрежные области и обширная зона вдоль края шельфа в районе Авачинского залива, второй моды — приустьевые участки в Камчатском заливе.
Ключевые слова: фитопланктон, «красные приливы», температура поверхности океана, метод естественных ортогональных функций, северо-западная часть Тихого океана
Полный текстСписок литературы:
- Багров Н. А. Аналитическое представление последовательности метеорологических полей посредством естественных ортогональных составляющих // Тр. Центрального ин-та прогнозов. 1959. Вып. 74. С. 3–24.
- Бондур В. Г., Замшин В. В., Чверткова О. И., Матросова Е. Р., Ходаева В. Н. Анализ причин экологического происшествия на Камчатке осенью 2020 г., связанного с красным приливом, на основании космических данных // Исслед. Земли из космоса. 2021. № 3. С. 3–18. DOI: 10.31857/S020596142103009X.
- Глебова С. Ю. Осенне-зимний циклогенез над Тихим океаном и Дальневосточными морями и его влияние на развитие ледовитости // Изв. Тихоокеанского научно-исслед. рыбохозяйств. центра. 2017. Т. 191. С. 147–159. DOI: 10.26428/1606-9919-2017-191-147-159.
- Глебова С. Ю. Циклоны над Тихим океаном и дальневосточными морями в холодные и теплые сезоны и их влияние на ветровой и термический режим в последний двадцатилетний период // Изв. Тихоокеанского научно-исслед. рыбохозяйств. центра. 2018. Т. 193. С. 153–166. DOI: 10.26428/1606-9919-2018-193-153-166.
- Коновалова Г. В. «Красные приливы» в морях (некоторые итоги изучения проблемы) // Альгология. 1992. Т. 2. № 3. С. 18–25.
- Копелевич О. В., Буренков В. И., Шеберстов С. В. Разработка и использование региональных алгоритмов для расчета биооптических характеристик морей России по данным спутниковых сканеров цвета // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2006. Вып. 3. Т. 2. C. 99–105.
- Лепская Е. В., Могильникова Т. А., Шубкин С. В., Тепнин О. Б. Первые риски промысла во время «красных приливов» у восточной Камчатки // Бюл. изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. 2017. № 12. С. 106–112.
- Матвеев В. И. Гидрохимические условия биологической продуктивности Охотского моря: дис. … канд. геогр. наук. Владивосток: ТИНРО, 2006. 14 с.
- Могильникова Т. А., Мотылькова И. В., Коновалова Н. В. О развитии массовых токсичных видов фитопланктона и содержании фикотоксинов в тканях гребешка Mizuhopecten yessoensis (Jay) в прибрежных водах о. Сахалин // Тр. СахНИРО. 2007. Т. 9. С. 207–222.
- Пермяков М. С., Акмайкин Д. А., Салюк П. А., Букин О. А., Тархова Т. И., Смолин П. В. Влияние тайфунов на поля концентрации хлорофилла «а» по данным сканера цветности морской воды SeaWiFS // Исслед. Земли из космоса. 2005. № 5. С. 56–62.
- Пичугин М. К., Гуревич И. А., Хазанова Е. С., Салюк П. А. Некоторые особенности океанологических условий осеннего цветения микроводорослей у юго-восточного побережья Камчатки // Подводные исследования и робототехника. 2020. № 4(34). С. 70–73. DOI: 10.37102/24094609.2020.34.4.010.
- Салюк П. А., Степочкин И. Е., Голик И. А., Букин О. А., Павлов А. Н., Алексанин А. И. Разработка эмпирических алгоритмов восстановления концентрации хлорофилла-а и окрашенных растворенных органических веществ для дальневосточных морей из дистанционных данных по цвету водной поверхности // Исслед. Земли из космоса. 2013. № 3. С. 45–57. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-200-213.
- Салюк П. А., Стёпочкин И. Е., Алексанин А. И., Голик И. А. Анализ воздействия тропических циклонов на поля концентрации хлорофилла-«а» в Северо-Западной части Тихого океана в 1979–1986 и 1996–2010 гг. с использованием данных пассивного спутникового зондирования цвета океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 219–227.
- Цхай Ж. Р. Пространственно-временная изменчивость концентрации хлорофилла-а в поверхностном слое Охотского моря и прилегающих акваторий по спутниковым данным: дис. … канд. геогр. наук. Южно-Сахалинск, 2017. 125 с.
- Цхай Ж. Р., Хен Г. В. Сравнение спутниковых и судовых данных о концентрации хлорофилла-а в Охотском море и прилегающей акватории // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 1–2. С. 187–198. DOI: 10.7868/S0205961415060093.
- Gabrielsen T. M., Minge M. A., Espelund M., Tooming-Klunderud A., Patil V., Nederbragt A. J., Otis C., Turmel M., Shalchian-Tabrizi K., Lemieux C., Jakobsen K. S. Genome Evolution of a Tertiary Dinoflagellate Plastid // PLoS ONE. 2011. V. 6. Iss. 4. e19132. DOI: 10.1371/journal.pone.0019132.
- Konovalova G. V. Red tides and blooms of water in the Far Eastern seas of Russia and adjacent areas of the Pacific Ocean // Russian J. Marine Biology. 1999. V. 25. No. 4. P. 295–304.
- Wang Y., Liu D., Tang D. L. Application of a generalized additive model (GAM) for estimating chlorophyll-a concentration from MODIS data in the Bohai and Yellow Seas // China Intern. J. Remote Sensing. 2017. V. 3. P. 639–661. DOI: 10.1080/01431161.2016.1268733.